Створення телебачення

Георгій Чліянц

Довгий час люди мріяли про можливість передачі зображення та звуку на відстань. Однією з важливою і перший віхою на шляху розвитку телебачення або, як його тоді називали, радіовіденія можна вважати виділення в 1817 р селену шведським хіміком Йенсом Якобом Берцеліусом [1779-1848], відкрите в 1873 р американським ученим У. Смітом явище внутрішнього фотоефекту (згодом був використаний при створення видикона) і встановлення в 1888 р російським фізиком Олександром Григоровичем Столетова [1839-1896] основних закономірностей зовнішнього фотоефекту (згодом був використаний при створенні суперортіконов). Спроби передати зображення на відстань за допомогою електрики відноситься до 1876 р, коли Олександр Грехем Белл винайшов телефон. До цього часу було вже відомо, що опір селену змінюється в залежності від кількості падаючої на нього світлової енергії. Оскільки А. Белл довів можливість передачі на відстань складного сигналу, безліч винахідників почали розробляти способи "електричного бачення" (як стверджував один із заголовків статті того часу).

В одних способи використовувалася мозаїка селенових детекторів, в інших зображення сканувалася механічно одним або кількома селенових датчиками. Для відтворення зображень також пропонувалися різноманітні методи від переміщення олівця до електромеханічного впливу на лист папери, розміщений в приймачі і просочений хімічним складом. Світлочутливий властивості селену на практиці були використані лише в 1892 р, коли Елстер і Гейтл винайшли фотоелемент. Саме такі елементи і з'явилися принциповою основою сучасного телебачення. Другою важливою віхою у розвитку телебачення став винахід, який приніс практичну користь, створеного в 1882 р німецьким експериментатором Паулем Ніпкова [1860-1940] "електричного телескопа "і запатентованого ним в 1884 р. Ідея Ніпкова полягала в тому, що на передавальному кінці лінії зображення розкладається на окремі електричні сигнали, потім здійснюється послідовна передача цих сигналів і відновлення цього повного зображення на приймальному кінці. Такий спосіб давав можливість передавати телевізійне зображення по одному телефонному або радіоканалу. Основу камери становив широко відомий зараз диск Ніпкова. Він мав 24 отвори, розташованих на рівній відстані по спіралі у периферії диска. Передане зображення фокусувалася на невеликому ділянці периферії диска, а сам диск обертався з частотою 600 об/хв. При обертанні диска зображення послідовно сканувалася отворами з прямим лініях. Лінза, встановлена за проектованого зображення, збирала послідовні світлові вибірки і фокусувала їх на одному селенових елементі. При цьому, селеновий елемент формував послідовність струмових сигналів, кожен з яких був пропорційний яскравості окремих елементів зображення. На приймальній стороні Ніпков запропонував використовувати Магнітооптичний (заснований на ефекті Фарадея) модулятор світла, що змінює яскравість відновлюваного зображення. Для формування зображення був необхідний інший диск, аналогічний диску передавача і обертається синхронно з ним.

Ніпков не займався створенням апаратури, що було не так важливо, оскільки технологія того часу не дозволяла створити подібну систему (тільки один модулятор світла зажадав б керуючого сигналу потужністю 10 Вт). Однак його диск послужив моделлю для декількох більш пізніх телевізійних систем. У початку 20-х років Джон Лодж Берд у Англії і Дженкінс в США абсолютно незалежно один від одного провели цілий ряд експериментів з передачі телебачення з використанням механічного розгорнення. Причому, Джона Берда більше цікавила перевірка реалізації своїх ідей, ніж їх промислове впровадження.

В 1889 р. в Санкт-Петербурзі на Першому Всеросійському з'їзді Костянтин Дмитрович Перський (викладач електротехніки в Костянтинівському артилерійському училище, капітан артилерії) виступив з доповіддю "Сучасний стан питання про електровіденіі на відстані (телевізірованіе) ". Потім він повторив його 24 серпня 1900 р в Парижі на Міжнародному електротехнічному конгресі, де вперше застосував термін "телебачення" ( "television"). До цього (як втім і до середини 30-х років) щодо телебачення в зарубіжній і вітчизняній літературі застосовувалися терміни: "електрична телескопа", "радіотелескопу" і "дальнобачення".

Механічна система розгортки накладала цілком певні обмеження на обсяг переданої інформації, якість і розміри відтворюваного зображення. Тому навіть у більш ранніх роботах, ніж наведено вище, деяких перший дослідників спостерігалася тенденція до використання електронного обладнання, вільного від зазначених вище недоліків. У 1906 р Дикмана і Глейс в Німеччині, а в 1907 р. петербурзький електрофізика Борис Львович Розінг [1869-1933] отримали патенти на системи телебачення, які використовують приймач з електронно-променевої трубкою (ЕПТ). Перша пропозиція про телевізійну системі, повністю побудованої на основі електронного устаткування було зроблено Аланом Арчибальд Кемпбелл-Свінтон в 1908 р. Як і П. Ніпков, А.Кемпбелл-Свінтон не виготовив апаратуру, але дуже докладно описав свою ідею в червневому номері журналу "Nature". Його система була заснована на ЕПТ, винайденої в 1897 р Карлом Фердинандом Брауном в Страсбург (трубка з безліччю фотоелементів, з'єднаних впараллель, кожен з яких до розгортки записав певний заряд і за кожний період розгортки міг віддати тільки один імпульс). А. Кемпбелл-Свінтон запропонував використовувати Кінескопні як в передавачі, так і в приймачі. При цьому він тоді відзначав, що головною проблемою є "створення ефективного передавача, який під впливом світлих і темних ділянок буде достатньою ступеня змінювати передається електричний струм, щоб забезпечити необхідну модуляцію електронного променя в приймальному пристрої ".

В 1911 р Б. Л. Розінг продемонстрував у лабораторних умовах передачу телевізійних зображень простих геометричних фігур і прийом їх з відтворенням на екрані ЕПТ.

В 1923 г американський інженер і винахідник Володимир Кузьмич Зворикін [1889 -?] (російська за походженням - в 1917 р. емігрував з Росії в США, учень Б. Л. Розінга) зареєстрував патент на передавальну телевізійну Кінескопні, названу іконоскоп. Вона відрізнялася від ранніх зразків застосуванням модуляції інтенсивності електронного променя за допомогою осесиметричної сітки. Принципово важливим у цій Кінескопні було те, що фотокатоди з посрібленою слюди "запам'ятовували" заряди, утворені фокусованої на них зображенням, а скануючий електронний промінь нейтралізувати заряди і одночасно модулювати. Слід зазначити, що з'явилося приблизно в той же період пристрою без "запам'ятовування" зарядів (наприклад діссектор зображення Філа Фарнсуорт) були менш вдалими. Через рік після винаходу іконоскоп В. К. Зворикін винайшов кінескоп - приймальню телевізійну Кінескопні з електростатичним відхиленням і фокусуванням променя, ставши творцем основних передавального і приймального елементів електронного телебачення.

Одна з перших публічних демонстрацій телебачення була здійснена Дженкінсом 13 червень 1925 р, коли він передав зображення між аіаціонной станцією ВМС у І ховрах (штат Меріленд) і своїй лабораторії у Вашингтоні (окр. Колумбія), тобто на відстані в кілька км. При проведенні цього експерименту використовувалася механічна система розгорнення.

В початку 30-х років зусилля вчених і винахідників були спрямовані на розробку електронних систем розгортки, тобто розвиток телебачення вступило у свій наступний етап розвитку - період вдосконалення.

Список літератури

1. "Електроніка: минуле, сучасне, майбутнє" (Пер. с анг. Під ред. чл.-кор. АН СРСР В. І. Сіфорова [ "Мир"; М.; 1980 (296 с.)].

2. "Праці Інституту радіоінженерів - тири" (Proceedings of the IRE) [ "ІЛ"; М.; 1962, дві частини (1517 c.)].

3. БСЕ (третє видання) [ "СЕ"; М.; т.3 (с.259-260), т.9 (с.432), т.18 (с.27), т.22 (с.178), т.24 (с.532-533), т.25 (с.377)].

4. Л. Лейтіс. "До 100-річчя терміна" телебачення "[" РАДІО "; # 8/2000 (c.13)].

5. Георгій Чліянц (UY5XE). "Історія створення телебачення" [ "РАДІОхоббі"; # 5/2000 (c.2-3)].